Equipped for Life in the Boreal Forest: The Role of the Stress Axis in Mammals

Résumé

L’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (l’axe du stress) joue un rôle central pour aider les mammifères à réussir dans l’environnement difficile de la forêt boréale. Ces 20 dernières années, nous nous sommes penchés sur une vaste gamme de sujets afin de comprendre comment fonctionne l’axe du stress chez quatre grandes espèces herbivores. Pour le lièvre d’Amérique, le défi central consiste à faire face à ses prédateurs, tandis que pour les autres espèces, ce défi consiste à se faire face mutuellement (surtout pendant la reproduction) de même qu’à faire face à leur environnement physique. Les lièvres subissent beaucoup de stress de la part de leurs prédateurs pendant la diminution de la population. La menace des prédateurs est la cause de changements majeurs sur l’axe du stress des lièvres, ce qui a pour effet de réduire leur reproduction. De plus, en raison de leur programmation maternelle, il s’agit de l’explication la plus plausible justifiant la période prolongée de leur faible nombre suivant la diminution de la population. Le spermophile arctique mâle a une période de reproduction intense pendant deux à trois semaines au début du printemps et après cela, un grand nombre d’entre eux meurent. Le fonctionnement de son axe de stress change de façon marquée, ce qui est essentiel à sa demande en énergie pendant cette période. Par contraste, le campagnol à dos roux mâle, même s’il ne vit également pas longtemps, se reproduit à répétition seulement pendant l’été de sa vie, et le fonctionnement de son axe de stress ne montre aucun changement. Cependant, ses efforts de reproduction ont des incidences négatives sur sa survie à long terme. Pour sa part, la principale source d’alimentation (les graines d’épinette blanche) de l’écureuil roux territorial connaît des fluctuations interannuelles marquées, ce qui se traduit par une fluctuation majeure en matière de densité de cette espèce animale et, par conséquent, en matière d’intensité de la concurrence pour le territoire. Les changements de densité d’écureuils roux exercent également une influence sur les taux d’hormone maternelle de stress, ce qui donne lieu à une plasticité adaptative des taux de croissance postnatale de la progéniture qui prépare la progéniture pour faire face à l’environnement dans lequel ils évolueront au stade de l’indépendance. Pour survivre à l’hiver, l’écureuil roux doit défendre son territoire à l’année et pour y parvenir, il se sert de la déhydroépiandrostérone surrénalienne, qui comporte les avantages des stéroïdes gonades, sans les coûts. Le spermophile arctique survit à l’hiver en hibernant dans le sol gelé en profondeur. Contrairement à tous les autres hibernateurs, il s’est développé une adaptation unique en son genre, soit des taux élevés d’androgènes surrénaliens en été qui lui permettent d’accumuler les réserves de protéines qu’il brûle ensuite pendant l’hiver. À la lumière du changement climatique rapide, l’axe de stress jouera un rôle-clé pour permettre aux animaux du Nord de s’adapter, mais les liens entre les changements des composantes abiotiques et biotiques de la forêt boréale et la plasticité phénotypique de la réaction de stress de ses habitants ne sont pas bien compris dans le cas de ces espèces herbivores ou de toute autre espèce herbivore.